Alimentation à découpage puissante, 220/2x50 volts 800 watts. Schéma, description

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Alimentation à découpage puissante, 220/2x50 volts 800 watts. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

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Les alimentations à découpage sont largement utilisées dans les équipements électroniques modernes. L'attention des lecteurs est attirée sur une alimentation à découpage d'une puissance de 800 W. Il diffère de ceux décrits précédemment par l'utilisation de transistors à effet de champ et d'un transformateur avec un enroulement primaire à sortie moyenne dans le convertisseur. Le premier offre un rendement plus élevé et une réduction des interférences haute fréquence, et le second - la moitié du courant à travers les transistors clés et élimine le besoin d'un transformateur d'isolement dans leurs circuits de grille.

L'inconvénient d'une telle solution de circuit est la haute tension sur les moitiés de l'enroulement primaire, ce qui nécessite l'utilisation de transistors avec la tension admissible appropriée. Certes, contrairement à un convertisseur en pont, dans ce cas, deux transistors suffisent au lieu de quatre, ce qui simplifie légèrement la conception et augmente l'efficacité de l'appareil. Dans l'onduleur proposé, un convertisseur push-pull avec un transformateur est utilisé, dont l'enroulement primaire a une sortie moyenne. Il a un rendement élevé, une faible ondulation et rayonne faiblement les interférences dans l'espace environnant. L'auteur l'utilise pour alimenter une version alimentée à deux canaux de l'UMZCH.

Tension d'entrée UPS - 180...240 V, tension de sortie nominale (avec entrée 220 V) - 2x50 V, puissance de charge maximale - 800 W, fréquence de fonctionnement du convertisseur - 90 kHz. Le schéma de principe de l'onduleur est illustré à la fig. 4.47. Comme vous pouvez le voir, il s'agit d'un convertisseur à excitation externe sans stabilisation de la tension de sortie. À l'entrée de l'appareil, un filtre haute fréquence C1, L1, C2 est inclus, ce qui empêche les interférences d'entrer dans le réseau. Après l'avoir dépassée, la tension secteur est redressée par le pont de diodes VD1 ... VD4, les ondulations sont lissées par le condensateur C3. La tension continue redressée (environ 310 V) est utilisée pour alimenter le convertisseur haute fréquence.

(cliquez pour agrandir)

Le dispositif de commande du convertisseur est réalisé sur des microcircuits DD1...DD3. Il est alimenté par une source stabilisée séparée, constituée d'un transformateur abaisseur T1, d'un redresseur VD5 et d'un régulateur de tension sur les transistors VT1, VT2 et d'une diode zener VD6. Sur les éléments DD1.1, DD1.2, un oscillateur maître est assemblé qui génère des impulsions avec un taux de répétition d'environ 360 kHz. Il est suivi d'un diviseur de fréquence par 4, réalisé sur les gâchettes de la puce DD2. À l'aide des éléments DD3.1, DD3.2, des pauses supplémentaires sont créées entre les impulsions. Une pause n'est rien d'autre qu'un niveau logique 0 aux sorties de ces éléments, qui apparaît lorsqu'il y a un niveau logique 1 aux sorties de l'élément DD1.2 et déclenche DD2.1 et DD2.2. La tension de niveau bas à la sortie de DD3.1 (DD3.2) bloque DD1.3 (DD1.4) à l'état "fermé" (à la sortie - niveau logique 1). La durée de la pause est égale à 1/3 de la durée de l'impulsion de tension aux broches 1 DD3.1 et 13 DD3.2, ce qui est bien suffisant pour fermer le transistor clé. À partir des sorties des éléments DD1.3 et DD1.4, les impulsions finalement générées sont transmises aux commutateurs à transistors (VT5, VT6) qui, à travers les résistances R10, R11, contrôlent les grilles des puissants transistors à effet de champ VT9, VT10 ( voir Fig. 4.48).

Les impulsions des sorties directes et inverses du déclencheur DD2.2 sont envoyées aux entrées d'un dispositif réalisé sur les transistors VT3, VT4, VT7, VT8. S'ouvrant à leur tour, VT3 et VT7, VT4 et VT8 créent les conditions d'une décharge rapide des capacités d'entrée des transistors à clé VT9, VT10, c'est-à-dire leur fermeture rapide. Des résistances de résistance relativement élevée R9 et R10 sont incluses dans le circuit de grille des transistors VT10 et VT11. Avec la capacité des portes, ils forment des filtres passe-bas qui réduisent le niveau d'harmoniques lorsque les touches s'ouvrent.

Dans le même but, les éléments VD9 ... VD12, R16, R17, C12, C13 ont été introduits. L'enroulement primaire du transformateur T9 est inclus dans les circuits de drain des transistors VT10, VT2. Les redresseurs de tension de sortie sont fabriqués selon le circuit en pont sur les diodes VD13...VD20, ce qui réduit quelque peu l'efficacité de l'appareil, mais réduit considérablement (plus de cinq fois) le niveau d'ondulation à la sortie de l'onduleur. Il est important de noter que la forme des oscillations, presque rectangulaire à charge maximale, se transforme doucement en quasi sinusoïdale lorsque la puissance est réduite à 10 ... 20 W, ce qui a un effet positif sur le niveau de bruit de l'UMZCH alimenté de cet appareil à faible volume. La tension redressée de l'enroulement IV du transformateur T2 est utilisée pour alimenter les ventilateurs.

L'appareil utilise des condensateurs K73-17 (C1, C2, C4), K50-17 (C3), MBM (C12, C13), K73-16 (C14 ... C21, C24, C25), K50-35 (C5. ..C7), KM (le reste). Au lieu de ceux indiqués dans le schéma, il est permis d'utiliser des microcircuits des séries K176, K564. Les diodes D246 (VD1 ... VD4) sont remplaçables par d'autres conçues pour un courant direct d'au moins 5 A et une tension inverse d'au moins 350 V (KD202K, KD202M, KD202R, KD206B, D247B), ou un pont redresseur à diodes avec les mêmes paramètres, diodes KD2997A (VD13 ... VD20) - sur KD2997B, KD2999B, diode zener D8Yu (VD6) - sur D814V. En tant que VT1, vous pouvez utiliser n'importe quel transistor des séries KT817, KT819, en tant que VT2 ... VT4 et VT5, VT6 - respectivement, l'un des KT315, KT503, KT3102 et KT361, KT502, KT3107, à la place de VT9, VT10 -KP707V1, KP707E1. Il n'est pas recommandé de remplacer les transistors KT3102ZH (VT7, VT8).

Transformateur T1 - TS-10-1 ou tout autre avec une tension secondaire de 11 ... 13 V à un courant de charge d'au moins 150 mA. La bobine L1 du filtre de puissance est enroulée sur un anneau de ferrite (M2000NM1) de taille K31x18,5x7 avec fil PEV-1-1.0 (2x25 spires), le transformateur T2 est enroulé sur trois anneaux de ferrite collés ensemble de même marque, mais de taille K45x28x12. L'enroulement I contient 2x42 tours de fil PEV-2-1,0 (enroulé en deux fils), les enroulements II et III - 7 tours chacun (en cinq fils PEV-2-0,8), l'enroulement IV - 2 tours PEV-2- 0,8. Trois couches d'isolation en ruban PTFE sont posées entre les enroulements.

Les circuits magnétiques des selfs L2, L3 sont des tiges de ferrite (1500NMZ) d'un diamètre de 6 et d'une longueur de 25 mm (trims à partir de noyaux d'armure B48). Les enroulements contiennent 12 tours de fil PEV-1-1,5. Les transistors VT9, VT10 sont installés sur des dissipateurs thermiques avec des ventilateurs utilisés pour refroidir les microprocesseurs Pentium (des nœuds similaires de 486 processeurs conviennent également). Les diodes VD13...VD20 sont montées sur des dissipateurs thermiques d'une surface d'environ 200 cm2.

Lors de l'installation de l'onduleur, veillez à ce que toutes les connexions soient aussi courtes que possible et, dans la section de puissance, utilisez un fil de la plus grande section possible. Il est souhaitable d'enfermer l'onduleur dans un blindage métallique et de le connecter à la borne 0 V de la sortie source, comme indiqué sur la fig. 4.49.

Alimentation à découpage puissante, 220/2x50 volts 800 watts

Le fil commun du bloc d'alimentation ne doit pas être connecté au blindage. Étant donné que l'UPS n'est pas équipé d'un dispositif de protection contre les courts-circuits et les surcharges, des fusibles de 10 A doivent être inclus dans le circuit d'alimentation.L'UPS décrit n'a pratiquement pas besoin d'être ajusté. Il est seulement important de mettre en phase correctement les moitiés de l'enroulement primaire du transformateur T2. Si les pièces sont en bon état et qu'il n'y a pas d'erreurs dans l'installation, l'unité commence à fonctionner immédiatement après avoir été connectée au réseau. Si nécessaire, la fréquence du convertisseur est ajustée en sélectionnant la résistance R3. Pour augmenter la fiabilité de l'onduleur, il est souhaitable de le faire fonctionner avec un UMZCH, qui assure le soufflage par un ventilateur.

Auteur : Semyan A.P.

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